DE19936441A1 - Optoelectronic device for detecting objects in a monitoring range includes a transmitter for light rays, a transmitting lens fitted behind it, a receiver for light rays and a receiver lens fitted in front of it. - Google Patents

Optoelectronic device for detecting objects in a monitoring range includes a transmitter for light rays, a transmitting lens fitted behind it, a receiver for light rays and a receiver lens fitted in front of it.

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DE19936441A1 DE1999136441 DE19936441A DE19936441A1 DE 19936441 A1 DE19936441 A1 DE 19936441A1 DE 1999136441 DE1999136441 DE 1999136441 DE 19936441 A DE19936441 A DE 19936441A DE 19936441 A1 DE19936441 A1 DE 19936441A1
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Abstract

On both sides of a beam axis for transmitting light rays (2) two test receivers (11,12) fit behind a transmitting lens (8) and pick up part of these rays. To test a transmitter (3) and/or the transmitting lens, the amplitude of receiver signals at the outputs of the test receivers is compared to a first desired value. Also, on both sides of a beam axis for receiving light rays (4) two test transmitters (13,14) fit in front of a receiver lens (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.The invention relates to an optoelectronic device according to the Oberbe handle of claim 1.

Eine derartige optoelektronische Vorrichtung ist aus der DE 42 28 112 C1 be­ kannt, welche insbesondere als Reflexionslichtschranke ausgebildet sein kann. Dort wird das durch die auf den Empfänger auftreffenden Empfangslichtstrah­ len generierte Empfangssignal mit mehreren Schwellwerten bewertet. Ein er­ ster Schwellwert dient zur Erfassung von Objekten. Je nachdem, ob das Emp­ fangssignal unterhalb oder oberhalb dieses Schwellwerts liegt, nimmt ein binä­ res Schaltsignal den Schaltzustand "ein" oder "aus" ein, wobei der erste Schaltzustand einer Objektdetektion entspricht und wobei der zweite Schaltzu­ stand einem freien Strahlengang der optoelektronische Vorrichtung entspricht.Such an optoelectronic device is known from DE 42 28 112 C1 knows, which can be designed in particular as a reflection light barrier. There, this is due to the received light beam hitting the receiver len generated received signal evaluated with several threshold values. A he The highest threshold value is used to detect objects. Depending on whether the Emp catch signal is below or above this threshold, takes a binary res switching signal the switching state "on" or "off", the first Switching state corresponds to an object detection and the second switching stood a free beam path of the optoelectronic device corresponds.

Zudem wird das Empfangssignal mit wenigstens einem zweiten, oberhalb des ersten Schwellwerts liegenden Schwellwert bewertet. Bei freiem Strahlengang und bei fehlerfreiem Betrieb der optoelektronischen Vorrichtung liegt das Emp­ fangssignal oberhalb dieses zweiten Schwellwerts. Aufgrund von Verschmut­ zungen der Sende- und/oder Empfangsoptik oder aufgrund der Ablagerung von Bauelementen kann der Pegel des Empfangssignals absinken, so daß dieser zwar noch oberhalb des ersten jedoch unterhalb des zweiten Schwellwerts liegt. In diesem Fall erfolgt eine Warnsignalabgabe, welche dem Bedienpersonal anzeigt, daß die optoelektronische Vorrichtung gewartet werden muß.In addition, the received signal with at least a second, above the first threshold value. With a free beam path and if the optoelectronic device is operating correctly, the Emp catch signal above this second threshold. Because of foulness tongues of the transmission and / or reception optics or due to the deposition of Components, the level of the received signal can drop, so that this is still above the first but below the second threshold. In this case, a warning signal is issued, which the operating personnel indicates that the optoelectronic device needs servicing.

Nachteilig hierbei ist jedoch, daß zur Generierung des Warnsignals das Emp­ fangssignal ausgewertet wird, welches durch die vom Sender emittierten Sen­ delichtstrahlen erzeugt wird. Dabei ist nicht auszuschließen, das Empfangs­ signalpegel, die zwischen den beiden Schwellwerten liegen, nicht nur dadurch generiert werden, daß bei freiem Strahlengang eine interne Störung der Vor­ richtung vorliegt. Ebenso kann ein derartiges Empfangssignal durch einen Ob­ jekteingriff generiert werden, falls dieses Objekt in geeigneter Distanz zur Vor­ richtung angeordnet ist und/oder falls die Oberfläche einen geeigneten Refle­ xionsgrad aufweist.The disadvantage here, however, is that the emp catch signal is evaluated, which by the emitted by the transmitter Sen light rays is generated. The reception cannot be ruled out signal levels that lie between the two threshold values, and not only because of this generated that an internal disturbance of the front with free beam path  direction is present. Likewise, such a received signal by an Ob intervention can be generated if this object is at a suitable distance from the front direction is arranged and / or if the surface is a suitable reflect xionsgrad has.

Somit liefert die Bewertung des Empfangssignals mit dem zweiten Schwell­ wert keine hinreichend sichere Aussage darüber, ob tatsächlich eine interne Störung aufgetreten ist, beispielsweise in Form einer Verschmutzung der Optik der Vorrichtung oder einer Alterung von Bauelementen.The evaluation of the received signal with the second threshold thus provides not a sufficiently reliable statement as to whether an internal one is really worth it A fault has occurred, for example in the form of soiling of the optics the device or aging of components.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art so auszubilden, daß durch Störeinflüsse auftretende Fehldetektio­ nen mit möglichst großer Sicherheit vermeidbar sind.The invention has for its object a device of the beginning ge mentioned type so that false detection occurring due to interference can be avoided with the greatest possible security.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The features of claim 1 are provided to achieve this object. Advantageous embodiments and expedient further developments of the Erfin tion are described in the subclaims.

Erfindungsgemäß sind der Sendeoptik beidseits der Strahlachse der Sendelicht­ strahlen wenigstens zwei Test-Empfänger nachgeordnet, auf welche jeweils ein Teil der Sendelichtstrahlen geführt ist. Zur Überprüfung des Senders und/oder der Sendeoptik wird die Amplitude der Empfangssignale an den Ausgängen der Test-Empfänger mit wenigstens einem Sollwert verglichen.According to the invention, the transmission optics are the transmission light on both sides of the beam axis radiate at least two test receivers downstream, each of which Part of the transmitted light beams is guided. To check the transmitter and / or the transmission optics, the amplitude of the received signals at the outputs of the Test receiver compared with at least one setpoint.

Alternativ oder zusätzlich sind der Empfangsoptik beidseits der Strahlachse der Empfangslichtstrahlen wenigstens zwei Test-Sender vorgeordnet, wobei die Test-Sender innerhalb vorgegebener Zeitintervalle aktivierbar sind. Die dabei emittierten Test-Sendelichtstrahlen sind über die Empfangsoptik zum Empfän­ ger geführt. Zur Überprüfung des Empfängers und/oder der Empfangsoptik werden die dadurch generierten Empfangssignale am Ausgang des Empfängers mit einem wenigstens zweiten Sollwert verglichen. Alternatively or additionally, the receiving optics are on both sides of the beam axis Receiving light beams upstream of at least two test transmitters, the Test transmitters can be activated within predefined time intervals. The one there emitted test transmission light beams are received via the receiving optics led out. For checking the receiver and / or the receiving optics the received signals generated thereby at the output of the receiver compared with an at least second setpoint.  

Mit den Test-Sendern einerseits und den Test-Empfängern andererseits können der Sender, der Empfänger sowie die Sende- und Empfangsoptik auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden. Der wesentliche Vorteil dabei besteht darin, daß diese Funktionsüberprüfung unabhängig von der Objekterfassung erfolgt. Die Prüfergebnisse werden somit durch einen eventuellen Objektein­ griff nicht beeinflußt.With the test transmitters on the one hand and the test receivers on the other hand the transmitter, the receiver and the transmission and reception optics on their Functionality are checked. The main advantage here is in that this function check is independent of object detection he follows. The test results are thus indicated by a possible object grip not affected.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß mit den Test-Empfängern der Sender und die Sendeoptik und mit den Test-Sendern der Empfänger und die Empfangsoptik separat überprüfbar sind. Im Fehlerfall ist die Ursache eines Fehlers somit de­ tailliert analysierbar.It is also advantageous that with the test receivers, the transmitter and the Transmission optics and with the test transmitters the receiver and the reception optics can be checked separately. In the event of an error, the cause of an error is de tailored analyzable.

Schließlich ist vorteilhaft, daß jeweils mehrere Test-Sender und Test- Empfänger vorgesehen sind. Mit den einzelnen Test-Sendern und Test- Empfängern können jeweils einzelne Segmente der Sendeoptik oder der Emp­ fangsoptik überwacht werden. Damit können Verschmutzungen auf der Sen­ deoptik oder der Empfangsoptik sicher erfaßt werden. Besonders vorteilhaft sind zwei Test-Empfänger beidseits der Sendeoptik und zwei Test-Sender beid­ seits der Empfangsoptik vorgesehen.Finally, it is advantageous that several test transmitters and test Recipients are provided. With the individual test transmitters and test Individual segments of the transmission optics or the emp capture optics are monitored. Soiling on the Sen deoptics or the receiving optics can be reliably detected. Particularly advantageous are two test receivers on both sides of the transmitter optics and two test transmitters on both provided by the receiving optics.

In diesem Fall wird mit jedem der Test-Sender jeweils eine Hälfte der Emp­ fangsoptik überwacht. Entsprechend wird mit den Test-Empfängern jeweils eine Hälfte der Sendeoptik überwacht. Somit können mit einer geringen Anzahl von Test-Sendern und Test-Empfängern die genannten Flächen der Sende- und Empfangsoptik überwacht werden.In this case, half of the Emp trap optics monitored. The same applies to the test receivers half of the transmission optics monitored. Thus, with a small number of test transmitters and test receivers the above-mentioned areas of the transmit and Receiving optics are monitored.

Für den Fall, daß die Sende- und Empfangsoptik jeweils hinter einem Austritts­ fenster angeordnet ist, wird mit den Test-Sendern und Test-Empfängern in ent­ sprechender Weise das jeweilige Austrittsfenster überwacht.In the event that the sending and receiving optics each behind an exit window is arranged with the test transmitters and test receivers in ent speaking the respective exit window monitored.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:The invention is explained below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1: Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfin­ dungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung. Fig. 1: Schematic representation of an embodiment of the optoelectronic device according to the inven tion.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer optoelektronische Vorrichtung 1 zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich. Die optoelektroni­ sche Vorrichtung 1 ist in diesem Fall von einer Reflexionslichtschranke oder einem Lichttaster gebildet. Fig. 1 shows an embodiment of an optoelectronic device 1 for detecting objects in a monitoring area. In this case, the optoelectronic device 1 is formed by a reflection light barrier or a light scanner.

Die Vorrichtung 1 weist einen Sendelichtstrahlen 2 emittierenden Sender 3 und einen Empfangslichtstrahlen 4 empfangenden Empfänger 5 auf, wobei der Sender 3 vorzugsweise von einer Leuchtdiode und der Empfänger 5 von einer Photodiode gebildet ist.The device 1 has a transmitter 3 emitting light beams 2 and a receiver 5 receiving reception light beams 4 , the transmitter 3 preferably being formed by a light-emitting diode and the receiver 5 being formed by a photodiode.

Der Sender 3 und der Empfänger 5 sind in einem Gehäuse 6 integriert und an eine Auswerteeinheit 7 angeschlossen, welche von einem Microcontroller oder dergleichen gebildet ist.The transmitter 3 and the receiver 5 are integrated in a housing 6 and connected to an evaluation unit 7 , which is formed by a microcontroller or the like.

Dem Sender 3 ist im Strahlengang der Sendelichtstrahlen 2 eine Sendeoptik 8 nachgeordnet, dem Empfänger 5 im Strahlengang der Empfangslichtstrahlen 4 eine Empfangsoptik 9 vorgeordnet. Die Sende- 8 und Empfangsoptik 9 sind jeweils von einer Linse gebildet. Die Sende- 8 und Empfangsoptik 9 sind in Abstand nebeneinander liegend in der Frontwand des Gehäuses 6 angeordnet.A transmitter optics 8 is arranged downstream of the transmitter 3 in the beam path of the transmitted light beams 2, and a receiver optics 9 is arranged upstream of the receiver 5 in the beam path of the received light beams 4 . The transmitting 8 and receiving optics 9 are each formed by a lens. The transmitting 8 and receiving optics 9 are arranged in the front wall of the housing 6 lying next to one another at a distance.

In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform können die Sende- 8 und Empfangsoptik 9 hinter der Frontwand angeordnet sein. In diesem Fall ist vor der Sende- 8 und Empfangsoptik 9 jeweils ein nicht dargestelltes Austrittsfen­ ster in der Frontwand des Gehäuses 6 angeordnet.In a further embodiment, not shown, the transmitting 8 and receiving optics 9 can be arranged behind the front wall. In this case, an exit window (not shown) is arranged in the front wall of the housing 6 in front of the transmitting optics 8 and receiving optics 9 .

Die vom Sender 3 emittierten Sendelichtstrahlen 2 durchsetzen die Sendeoptik 8 und gelangen so in den Überwachungsbereich. Die an einem im Überwa­ chungsbereich angeordneten, nicht dargestellten Objekt oder an einem den Überwachungsbereich begrenzenden, ebenfalls nicht dargestellten Reflektor reflektierten Sendelichtstrahlen 2 werden als Empfangslichtstrahlen 4 zur Vor­ richtung 1 zurückgeführt, wobei diese die Empfangsoptik 9 durchsetzen und auf den Empfänger 5 auftreffen.The transmission light beams 2 emitted by the transmitter 3 pass through the transmission optics 8 and thus reach the monitoring area. The reflected on a arranged in the surveillance area, not shown object or at a monitoring area bounding, also not shown reflector transmitted light rays 2 are returned as received light rays 4 to the device 1 before, these enforce the receiving optics 9 and impinge on the receiver 5 .

In der Auswerteeinheit 7 wird aus dem am Ausgang des Empfängers 5 anste­ henden Empfangssignal ein binäres Schaltsignal gewonnen, welches über einen Schaltausgang 10 ausgebbar ist. Hierzu wird das Empfangssignal mit einem Schwellwert bewertet. Je nachdem, ob das Empfangssignal ober- oder unter­ halb des Schwellwerts liegt, nimmt der Schaltausgang 10 den Schaltzustand "Objekt vorhanden" oder "Objekt nicht vorhanden" ein.In the evaluation unit 7 , a binary switching signal is obtained from the received signal pending at the output of the receiver 5 and can be output via a switching output 10 . For this purpose, the received signal is evaluated with a threshold value. Depending on whether the received signal is above or below the threshold value, the switching output 10 assumes the switching state "object present" or "object not present".

Prinzipiell kann die optoelektronische Vorrichtung 1 auch als Lichtschranke ausgebildet sein. In diesem Fall sind der Sender 3 und die Sendeoptik 8 einer­ seits sowie der Empfänger 5 und die Empfangsoptik 9 andererseits in separaten Gehäusen untergebracht, wobei die beiden Gehäuse an gegenüberliegenden Enden des Überwachungsbereichs angeordnet sind.In principle, the optoelectronic device 1 can also be designed as a light barrier. In this case, the transmitter 3 and the transmission optics 8, on the one hand, and the receiver 5 and the reception optics 9, on the other hand, are accommodated in separate housings, the two housings being arranged at opposite ends of the monitoring area.

Beidseits der Strahlachse der Sendelichtstrahlen 2 sind der Sendeoptik 8 zwei Test-Empfänger 11, 12 nachgeordnet. Entsprechend sind beidseits der Strahlachse der Empfangslichtstrahlen 4 der Empfangsoptik 9 zwei Test- Sender 13, 14 vorgeordnet, welche Test-Sendelichtstrahlen 15, 16 emittieren. Die Test-Sender 13, 14 sind von Leuchtdioden gebildet, die Test-Empfänger 11, 12 von Photodioden. Die Test-Sender 13, 14 und die Test-Empfänger 11, 12 sind über nicht dargestellte Zuleitungen an die Auswerteeinheit 7 ange­ schlossen.The test optics 8 are followed by two test receivers 11 , 12 on both sides of the beam axis of the transmitted light beams 2 . According to the received light beams 4 of the receiving optical system 9 has two test stations 13, 14 are arranged upstream of both sides of the beam axis, which test transmitted light beams 15 emitting sixteenth The test transmitters 13 , 14 are formed by light-emitting diodes, the test receivers 11 , 12 by photodiodes. The test transmitters 13 , 14 and the test receivers 11 , 12 are connected to the evaluation unit 7 via supply lines, not shown.

Die Test-Sender 13, 14 und die Test-Empfänger 11, 12 sind jeweils in einem Schenkel 17, 18, 19 des Gehäuses 6 angeordnet, wobei die Schenkel 17, 18, 19 jeweils an der Frontwand des Gehäuses 6 ausmünden. Die Schenkel 17, 18, 19 verlaufen dabei in rechtem Winkel zur ebenen Frontwand des Gehäuses 6 und weisen jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf. Die Breiten der Schenkel 17, 18, 19 sind jeweils erheblich kleiner als die Durchmesser der Sende- 8 und Empfangsoptik 9.The test transmitters 13 , 14 and the test receivers 11 , 12 are each arranged in a leg 17 , 18 , 19 of the housing 6 , the legs 17 , 18 , 19 each opening out on the front wall of the housing 6 . The legs 17 , 18 , 19 run at right angles to the flat front wall of the housing 6 and each have a rectangular cross section. The widths of the legs 17 , 18 , 19 are each considerably smaller than the diameter of the transmitting optics 8 and receiving optics 9 .

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jeweils ein Test-Empfänger 11, 12 in einem Schenkel 17, 18 des Gehäuses 6 ober- und unterhalb der Sendeoptik 8 angeordnet. Entsprechend ist jeweils ein Test-Sender 13, 14 in einem Schenkel 18, 19 ober- und unterhalb der Empfangsoptik 9 angeordnet. Dabei ist für die Aufnahme des unteren Test-Empfängers 12 und des oberen Test-Senders 13 ein Schenkel 18 vorgesehen, welcher gegenüber den restlichen Schenkeln 17, 19 etwas verbreitert ist.In the present exemplary embodiment, a test receiver 11 , 12 is arranged in a leg 17 , 18 of the housing 6 above and below the transmitter optics 8 . Accordingly, a test transmitter 13 , 14 is arranged in a leg 18 , 19 above and below the receiving optics 9 . In this case, a leg 18 is provided for receiving the lower test receiver 12 and the upper test transmitter 13 , which is somewhat widened compared to the remaining legs 17 , 19 .

Die optischen Achsen der Test-Empfänger 11, 12 verlaufen in schrägem Win­ kel zur optischen Achse der Sendelichtstrahlen 2, so daß einer der Test- Empfänger 11 auf die obere Hälfte der Sendeoptik 8 und der zweite Test- Empfänger 12 auf die untere Hälfte der Sendeoptik 8 ausgerichtet ist.The optical axes of the test receivers 11 , 12 extend at an oblique angle to the optical axis of the transmitted light beams 2 , so that one of the test receivers 11 on the upper half of the transmitting optics 8 and the second test receiver 12 on the lower half of the transmitting optics 8 is aligned.

Entsprechend verlaufen die optischen Achsen der Test-Sender 13, 14 in schrä­ gem Winkel zur optischen Achse der Empfangslichtstrahlen 4, so daß einer der Test-Sender 13 Test-Sendelichtstrahlen 15 auf die obere Hälfte der Empfangs­ optik 9 und der zweite Test-Sender 14 Test-Sendelichtstrahlen 16 auf die unte­ re Hälfte der Empfangsoptik 9 abstrahlt.Correspondingly, the optical axes of the test transmitters 13 , 14 run at an oblique angle to the optical axis of the received light beams 4 , so that one of the test transmitters 13 test transmit light beams 15 onto the upper half of the receive optics 9 and the second test transmitter 14 Test transmitted light beams 16 emits onto the lower half of the receiving optics 9 .

Dabei sind in den der Sende- 8 oder Empfangsoptik 9 zugewandten Seitenwän­ den der Schenkel 17, 18, 19 Austrittsfenster 20-23 vorgesehen.In this case, the sides 17 , 18 , 19 of the exit window 20-23 are provided in the side walls facing the transmitting 8 or receiving optics 9 .

Durch die Austrittsfenster 20, 21 der Schenkel 17, 18 beidseits der Sendeoptik 8 sind Sendelichtstrahlen 2 des Senders 3 geführt, die über den oberen oder unteren Randbereich der Sendeoptik 8 zu den Test-Empfängern 11, 12 geführt sind. Transmitting light beams 2 of the transmitter 3 are guided through the exit windows 20 , 21 of the legs 17 , 18 on both sides of the transmission optics 8 and are guided to the test receivers 11 , 12 via the upper or lower edge region of the transmission optics 8 .

Durch die Austrittsfenster 22, 23 der Schenkel 18, 19 beidseits der Empfangs­ optik 9 sind Test-Sendelichtstrahlen 15, 16 geführt, welche von den Test- Sendern 13, 14 in Richtung der Empfangsoptik 9 emittiert werden.Through the exit window 22 , 23 of the legs 18 , 19 on both sides of the receiving optics 9 , test transmission light beams 15 , 16 are guided, which are emitted by the test transmitters 13 , 14 in the direction of the receiving optics 9 .

Mit den beiden Test-Empfängern 11, 12 erfolgt eine Funktionsüberprüfung des Senders 3 und der Sendeoptik 8. Hierzu werden die Empfangssignale an den Ausgängen der Test-Empfänger 11, 12, die durch die auftreffenden Sendelicht­ strahlen 2 generiert werden, ausgewertet. Besonders vorteilhaft werden die Empfangssignale jeweils mit einem Schwellwert bewertet, wobei die Höhe des Schwellwerts einen Sollwert bildet, welcher vorzugsweise über die Auswerte­ einheit 7 einstellbar ist. Prinzipiell können die Empfangssignale an den Aus­ gängen der Test-Empfänger 11, 12 mit unterschiedlichen Sollwerten bewertet werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Sollwerte identisch.The two test receivers 11 , 12 are used to check the function of the transmitter 3 and the transmission optics 8 . For this purpose, the received signals at the outputs of the test receivers 11 , 12 , which are generated by the incident transmitted light rays 2 , are evaluated. The received signals are particularly advantageously evaluated with a threshold value, the level of the threshold value forming a target value, which can preferably be set via the evaluation unit 7 . In principle, the received signals at the outputs of the test receivers 11 , 12 can be evaluated with different target values. In the present exemplary embodiment, the target values are identical.

Liegen die Empfangssignale der Test-Empfänger 11, 12 jeweils oberhalb des Sollwerts, so liegt ein fehlerfreier Betrieb vor. Liegt wenigstens ein Empfangs­ signal eines Test-Senders 13, 14 unterhalb des Sollwerts, so liegt eine Reduzie­ rung der Sendeleistung beispielsweise durch Alterung des Senders 3 vor. Alter­ nativ oder zusätzlich kann eine Verschmutzung der Sendeoptik 8 oder gegebe­ nenfalls des davor angeordneten Austrittsfensters und/oder der Austrittsfenster 20, 21 in den Schenkeln 17, 18 vorliegen.If the received signals from the test receivers 11 , 12 are each above the setpoint, then there is error-free operation. If at least one reception signal from a test transmitter 13 , 14 is below the setpoint value, there is a reduction in the transmission power, for example due to aging of the transmitter 3 . Alternatively or additionally, contamination of the transmission optics 8 or, if appropriate, the outlet window arranged in front of it and / or the outlet window 20 , 21 may be present in the legs 17 , 18 .

Im einfachsten Fall wird in diesem Fall über einen Störsignalausgang 24 ein Störsignal abgegeben, so daß durch das Bedienpersonal eine entsprechende Wartung durchgeführt werden kann. Nachteilig hierbei ist, daß dann der Be­ trieb der optoelektronischen Vorrichtung 1 unterbrochen werden muß.In the simplest case, an interference signal is emitted via an interference signal output 24 in this case, so that the operating personnel can carry out appropriate maintenance. The disadvantage here is that the operation of the optoelectronic device 1 must then be interrupted.

Um dies zu vermeiden kann bei Unterschreiten der Sollwerte anstelle einer Störsignalabgabe die Sendeleistung des Senders 3 erhöht werden, um wieder einen einwandfreien Betrieb der Vorrichtung 1 zu gewährleisten. Zweckmäßi­ gerweise wird die Sendeleistung des Senders 3 nachgeregelt, bis die Empfangs­ signale an den Ausgängen der Test-Empfänger 11, 12 wieder oberhalb des Sollwerts liegen. In diesem Fall erfolgt zweckmäßigerweise eine Störsignalab­ gabe erst dann, wenn bei der Regelung der Sendeleistung des Senders 3 die obere Aussteuergrenze erreicht ist.In order to avoid this, the transmission power of the transmitter 3 can be increased when the setpoint values are undershot, in order to ensure that the device 1 operates properly again. The transmission power of the transmitter 3 is expediently readjusted until the reception signals at the outputs of the test receivers 11 , 12 are again above the target value. In this case, an interference signal is expediently given only when the upper control limit has been reached in controlling the transmission power of the transmitter 3 .

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Sender 3 im Pulsbetrieb betrie­ ben und sendet Sendelichtimpulse mit einem vorgegebenen Puls-Pausen- Verhältnis aus. In diesem Fall kann die Nachregelung des Senders 3 durch eine geeignete Pulsweiten-Modulation erfolgen. Alternativ kann auch eine Amplitu­ denmodulation des Senders 3 vorgesehen sein.In the present exemplary embodiment, the transmitter 3 is operated in pulsed mode and transmits transmitted light pulses with a predetermined pulse-pause ratio. In this case, the transmitter 3 can be readjusted by means of a suitable pulse width modulation. Alternatively, an amplitude modulation of the transmitter 3 can also be provided.

Die Empfangssignale an den Ausgängen der Test-Empfänger 11, 12 werden fortlaufend in der Auswerteeinheit 7 ausgewertet, so daß eine fortlaufende, zyklische Überprüfung des Senders 3 und der Sendeoptik 8 ermöglicht wird. Zweckmäßigerweise wird dabei in der Auswerteeinheit 7 ein Prüfsignal gene­ riert, welches über einen Prüf Ausgang 25 ausgebbar ist. Anhand des Prüfsi­ gnals ist erkennbar, ob der Prüfablauf mittels der Test-Empfänger 11, 12 fehler­ frei erfolgt oder nicht. Besonders vorteilhaft hierbei ist, daß die Objekterken­ nung hiervon unbeeinflußt bleibt, und damit unabhängig vom Signalzustand des Prüfausgangs 25 der Schaltzustand des Schaltausgangs 10 erhalten bleibt.The received signals at the outputs of the test receivers 11 , 12 are continuously evaluated in the evaluation unit 7 , so that a continuous, cyclical check of the transmitter 3 and the transmission optics 8 is made possible. A test signal is expediently generated in the evaluation unit 7 , which can be output via a test output 25 . On the basis of the test signal, it can be seen whether the test sequence by means of the test receivers 11 , 12 is error-free or not. It is particularly advantageous here that the object detection remains unaffected, and thus the switching state of the switching output 10 is maintained regardless of the signal state of the test output 25 .

Mit den Test-Sendern 13, 14 erfolgt eine Funktionsüberprüfung des Empfän­ gers 5 und der Empfangsoptik 9. Um eine sichere, von einer Objektdetektion unabhängige Funktionsüberprüfung zu gewährleisten, werden die Test-Sender 13, 14 jeweils nur in den Sendepausen des Senders 3 aktiviert. Dabei ist vor­ teilhaft, daß der Sender 3 im vorliegenden Fall im Pulsbetrieb betrieben wird. In diesem Fall werden die Test-Sender 13, 14 jeweils zwischen zwei Sende­ lichtimpulsen aktiviert. Bei einem im Dauerstrichbetrieb betriebenen Sender 3 müßte dieser mit der Aktivierung der Test-Sender 13, 14 kurzzeitig deaktiviert werden.The test transmitters 13 , 14 are used to check the function of the receiver 5 and the receiving optics 9 . In order to ensure a reliable function check that is independent of an object detection, the test transmitters 13 , 14 are only activated in the transmission pauses of the transmitter 3 . It is geous that the transmitter 3 is operated in the pulse mode in the present case. In this case, the test transmitters 13 , 14 are each activated between two transmitted light pulses. In the case of a transmitter 3 operated in continuous wave mode, this would have to be deactivated briefly when the test transmitters 13 , 14 are activated.

Vorzugsweise werden die beiden Test-Sender 13, 14 alternierend aktiviert. Da­ durch ist gewährleistet, daß die durch die Test-Sendelichtstrahlen 15, 16 der einzelnen Test-Sender 13, 14 generierten Empfangssignale am Ausgang des Empfängers 5 unabhängig voneinander ausgewertet werden können.The two test transmitters 13 , 14 are preferably activated alternately. This ensures that the reception signals generated by the test transmission light beams 15 , 16 of the individual test transmitters 13 , 14 can be evaluated independently of one another at the output of the receiver 5 .

Bei aktivierten Test-Sendern 13, 14 werden die am Ausgang des Empfängers 5 entstehenden Empfangssignale wieder jeweils mit einem Sollwert verglichen. Vorzugsweise sind die Sollwerte identisch und werden über einen Schwellwert vorgegeben, der über die Auswerteeinheit 7 einstellbar ist.When the test transmitters 13 , 14 are activated, the received signals produced at the output of the receiver 5 are again compared with a target value. The setpoints are preferably identical and are specified via a threshold value which can be set via the evaluation unit 7 .

Liegen die Empfangssignale bei aktivierten Test-Sendern 13, 14 oberhalb des Schwellwerts, so liegt ein fehlerfreier Betrieb vor. Wird bei aktivierten Test- Sendern 13, 14 ein Empfangssignal unterhalb des Sollwerts registriert, so liegt eine Verschmutzung der Empfangsoptik 9 oder des vorgeordneten Austrittsfen­ sters sowie der Austrittsfenster 22, 23 in den Schenkeln 18, 19 vor. Wird dage­ gen überhaupt kein Empfangssignal registriert, so ist der Empfänger 5 defekt. In diesem Fall wird zweckmäßigerweise in der Auswerteeinheit 7 eine Stör­ signalabgabe generiert.If the received signals are above the threshold value when the test transmitters 13 , 14 are activated, there is error-free operation. If, when the test transmitters 13 , 14 are activated, a reception signal is registered below the target value, the reception optics 9 or the upstream exit window as well as the exit windows 22 , 23 in the legs 18 , 19 are contaminated. However, if no received signal is registered at all, the receiver 5 is defective. In this case, an interference signal output is expediently generated in the evaluation unit 7 .

Dabei erfolgt die Überprüfung des Empfängers 5 und der Empfangsoptik 9 mittels der Test-Sender 13, 14 unabhängig von der Objekterfassung mittels der Sendelichtstrahlen 2. Insbesondere bleibt der Schaltzustand des Schaltausgangs 10 während der Aktivierung der Test-Sender 13, 14 unverändert.The receiver 5 and the receiving optics 9 are checked by means of the test transmitters 13 , 14 independently of the object detection by means of the transmitted light beams 2 . In particular, the switching state of the switching output 10 remains unchanged during the activation of the test transmitters 13 , 14 .

Prinzipiell können die Sendeleistungen der Test-Sender 13, 14 in Abhängigkeit der Empfangssignale am Empfänger 9 nachgeregelt werden. So wird vorzugs­ weise die Sendeleistung der Test-Sender 13, 14 dann erhöht, wenn das entspre­ chende Empfangssignal unterhalb des Sollwerts liegt, wodurch das Empfangs­ signal wieder oberhalb des Sollwerts liegt. Sobald die Aussteuergrenze des Reglers erreicht ist und das Empfangssignal unter den Sollwert absinkt, erfolgt eine Störsignalabgabe. In principle, the transmission powers of the test transmitters 13 , 14 can be readjusted as a function of the reception signals at the receiver 9 . For example, the transmission power of the test transmitters 13 , 14 is increased when the corresponding reception signal is below the target value, as a result of which the reception signal is again above the target value. As soon as the control limit of the controller is reached and the received signal drops below the setpoint, an interference signal is emitted.

Zweckmäßigerweise wird über den Prüf-Ausgang 25 ein binäres Prüfsignal ausgegeben. Das Prüfsignal nimmt den Signalzustand "high" an, wenn sämtli­ che Prüfungen erfolgreich verlaufen, so daß ein fehlerfreier Betrieb der Vor­ richtung 1 vorliegt. Sobald für wenigstens einen Test-Empfänger 11, 12 oder Test-Sender 13, 14 das zugeordnete Empfangssignal unterhalb des jeweiligen Sollwerts liegt, nimmt das Prüfsignal den Signalwert "low" an. A binary test signal is expediently output via the test output 25 . The test signal adopts the signal state "high" called on, che tests are successful, so that an error-free operation of the present apparatus 1 before. As soon as the assigned received signal is below the respective target value for at least one test receiver 11 , 12 or test transmitter 13 , 14 , the test signal assumes the signal value "low".

BezugszeichenlisteReference list

11

Optoelektronische Vorrichtung
Optoelectronic device

22nd

Sendelichtstrahlen
Transmitted light beams

33rd

Sender
Channel

44th

Empfangslichtstrahlen
Received light rays

55

Empfänger
receiver

66

Gehäuse
casing

77

Auswerteeinheit
Evaluation unit

88th

Sendeoptik
Transmission optics

99

Empfangsoptik
Receiving optics

1010th

Schaltausgang
Switching output

1111

Test-Empfänger
Test receiver

1212th

Test-Empfänger
Test receiver

1313

Test-Sender
Test transmitter

1414

Test-Sender
Test transmitter

1515

Test-Sendelichtstrahlen
Test transmission light beams

1616

Test-Sendelichtstrahlen
Test transmission light beams

1717th

Schenkel
leg

1818th

Schenkel
leg

1919th

Schenkel
leg

2020th

Austrittsfenster
Exit window

2121

Austrittsfenster
Exit window

2222

Austrittsfenster
Exit window

2323

Austrittsfenster
Exit window

2424th

Störsignalausgang
Interference signal output

2525th

Prüf-Ausgang
Test output

Claims (19)

1. Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sen­ der, einer diesem nachgeordneten Sendeoptik, einem Empfangslicht­ strahlen empfangenden Empfänger und einer diesem vorgeordneten Emp­ fangsoptik, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendeoptik (8) beidseits der Strahlachse der Sendelichtstrahlen (2) wenigstens zwei Test-Empfänger (11, 12) nachgeordnet sind, auf welche jeweils ein Teil der Sendelicht­ strahlen (2) geführt ist, wobei zur Überprüfung des Senders (3) und/oder der Sendeoptik (8) die Amplitude der Empfangssignale an den Ausgän­ gen der Test-Empfänger (11, 12) mit wenigstens einem ersten Sollwert verglichen wird, und/oder daß der Empfangsoptik (9) beidseits der Strahlachse der Empfangslichtstrahlen (4) wenigstens zwei Test-Sender (13, 14) vorgeordnet sind, wobei die Test-Sender (13, 14) innerhalb vor­ gegebener Zeitintervalle aktivierbar sind und die dabei emittierten Test- Sendelichtstrahlen (15, 16) über die Empfangsoptik (9) zum Empfänger (5) geführt sind, und wobei zur Überprüfung des Empfängers (5) und/oder der Empfangsoptik (9) die dadurch generierten Empfangs­ signale am Ausgang des Empfängers (5) mit wenigstens einem zweiten Sollwert verglichen werden.1. Optoelectronic device for detecting objects in a surveillance area with a transmitter light emitting transmitter, a receiver optics beam downstream of this, a receiver light beam receiving receiver and a receiver optics receiver upstream thereof, characterized in that the transmitter optics ( 8 ) on both sides of the beam axis of the transmitter light beams ( 2 ) at least two test receivers ( 11 , 12 ) are arranged, each of which a part of the transmission light radiates ( 2 ), the amplitude of the received signals being checked to check the transmitter ( 3 ) and / or the transmission optics ( 8 ) the outputs of the test receivers ( 11 , 12 ) are compared with at least a first target value, and / or that the receiving optics ( 9 ) are arranged upstream of at least two test transmitters ( 13 , 14 ) on both sides of the beam axis of the received light beams ( 4 ), wherein the test transmitters ( 13 , 14 ) can be activated within given time intervals and which are emitted in the process en test transmission light beams ( 15 , 16 ) are guided via the receiving optics ( 9 ) to the receiver ( 5 ), and in order to check the receiver ( 5 ) and / or the receiving optics ( 9 ) the reception signals generated thereby at the output of the receiver ( 5 ) are compared with at least one second setpoint. 2. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sendeoptik (8) in oder unmittelbar hinter der Frontwand ei­ nes Gehäuses (6) angeordnet ist, und daß das Gehäuse (6) zwei beidseits von der Frontwand hervorstehende Schenkel (17, 18) aufweist, wobei in jedem der Schenkel (17, 18) ein Test-Empfänger (11, 12) angeordnet ist.2. Optoelectronic device according to claim 1, characterized in that the transmitting optics ( 8 ) is arranged in or immediately behind the front wall of a housing ( 6 ), and that the housing ( 6 ) has two legs ( 17 ) projecting from both sides of the front wall. 18 ), a test receiver ( 11 , 12 ) being arranged in each of the legs ( 17 , 18 ). 3. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die optischen Achsen der Test-Empfänger (11, 12) in schrägem Winkel zur optischen Achse der Sendeoptik (8) verlaufen und jeweils auf eine der Hälften der Sendeoptik (8) ausgerichtet sind.3. Optoelectronic device according to claim 2, characterized in that the optical axes of the test receiver ( 11 , 12 ) run at an oblique angle to the optical axis of the transmission optics ( 8 ) and are each aligned with one of the halves of the transmission optics ( 8 ) . 4. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei hinter der Frontwand des Gehäuses (6) liegender Sen­ deoptik (8) ein Austrittsfenster vor der Sendeoptik (8) in der Frontwand vorgesehen ist.4. Optoelectronic device according to claim 2 or 3, characterized in that when behind the front wall of the housing ( 6 ) Sen deoptik ( 8 ) an exit window is provided in front of the transmitter optics ( 8 ) in the front wall. 5. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsoptik (9) in oder unmittelbar hinter der Frontwand des Gehäuses (6) oder der Frontwand eines weiteren Gehäu­ ses angeordnet ist, und daß das Gehäuse (6) zwei beidseits von der Frontwand hervorstehende Schenkel (18, 19) aufweist, wobei in jedem der Schenkel (18, 19) ein Test-Sender (13, 14) angeordnet ist.5. Optoelectronic device according to one of claims 1-4, characterized in that the receiving optics ( 9 ) in or immediately behind the front wall of the housing ( 6 ) or the front wall of a further hous ses is arranged, and that the housing ( 6 ) two has legs ( 18 , 19 ) protruding from both sides of the front wall, a test transmitter ( 13 , 14 ) being arranged in each of the legs ( 18 , 19 ). 6. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die optischen Achsen der Test-Sender (13, 14) in schrägem Win­ kel zur optischen Achse der Empfangsoptik (9) verlaufen und jeweils auf eine der Hälften der Empfangsoptik (9) ausgerichtet sind.6. Optoelectronic device according to claim 5, characterized in that the optical axes of the test transmitter ( 13 , 14 ) in oblique angle to the optical axis of the receiving optics ( 9 ) and each aligned to one of the halves of the receiving optics ( 9 ) are. 7. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß bei hinter der Frontwand des Gehäuses (6) liegender Empfangsoptik (9) ein Austrittsfenster vor der Empfangsoptik (9) in der Frontwand vorgesehen ist.7. Optoelectronic device according to one of claims 2-6, characterized in that at the rear wall of the housing ( 6 ) lying receiving optics ( 9 ) an exit window is provided in front of the receiving optics ( 9 ) in the front wall. 8. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (17, 18, 19) senkrecht von der jeweili­ gen ebenen Frontwand des Gehäuses (6) abstehen.8. Optoelectronic device according to one of claims 2-7, characterized in that the legs ( 17 , 18 , 19 ) project perpendicularly from the respective flat front wall of the housing ( 6 ). 9. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Test-Sender (13, 14) und Test-Empfänger (11, 12) jeweils hinter einem Austrittsfenster (20-23) in dem jeweiligen Schenkel (17, 18, 19) angeordnet sind. 9. Optoelectronic device according to one of claims 2-7, characterized in that the test transmitter ( 13 , 14 ) and test receiver ( 11 , 12 ) each behind an exit window ( 20-23 ) in the respective leg ( 17 , 18 , 19 ) are arranged. 10. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß bei unterhalb des Sollwerts liegenden Empfangs­ signalen an den Ausgängen der Test-Empfänger (11, 12) eine Störsignal­ abgabe erfolgt.10. Optoelectronic device according to one of claims 1-9, characterized in that an interference signal is emitted at reception signals below the setpoint at the outputs of the test receiver ( 11 , 12 ). 11. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß bei unterhalb des Sollwerts liegenden Empfangs­ signalen an den Ausgängen der Test-Empfänger (11, 12) eine Erhöhung der Sendeleistung des Senders (3) erfolgt.11. Optoelectronic device according to one of claims 1-9, characterized in that an increase in the transmission power of the transmitter ( 3 ) takes place when receive signals below the setpoint at the outputs of the test receiver ( 11 , 12 ). 12. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Erhöhung der Sendeleistung über einen Regelkreis erfolgt.12. Optoelectronic device according to claim 11, characterized in net that the increase in transmission power takes place via a control loop. 13. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sender (3) im Pulsbetrieb betrieben wird.13. Optoelectronic device according to one of claims 1-12, characterized in that the transmitter ( 3 ) is operated in pulse mode. 14. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Regelung des Senders (3) über eine Pulsweiten-Modulation oder Amplitudenmodulation der Sendelichtimpulse erfolgt.14. Optoelectronic device according to claim 13, characterized in that the control of the transmitter ( 3 ) via pulse width modulation or amplitude modulation of the transmitted light pulses. 15. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aktivierung der Test-Sender (13, 14) in Sendepausen des Senders (3) erfolgt.15. Optoelectronic device according to one of claims 1-14, characterized in that the activation of the test transmitter ( 13 , 14 ) takes place in transmission pauses of the transmitter ( 3 ). 16. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Test-Sender (13, 14) alternierend aktiviert werden.16. Optoelectronic device according to claim 15, characterized in that the test transmitter ( 13 , 14 ) are activated alternately. 17. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-16, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Erfassung von Objekten aus den am Emp­ fänger (5) generierten Empfangssignalen mittels eines Schwellwerts ein binäres Schaltsignal gewonnen wird, welches über einen Schaltausgang (10) ausgebbar ist.17. Optoelectronic device according to one of claims 1-16, characterized in that a binary switching signal is obtained for detecting objects from the received signals at the receiver ( 5 ) by means of a threshold value, which can be output via a switching output ( 10 ). 18. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schaltsignal durch die mittels der Test-Sender (13, 14) und/oder Test-Empfänger (11, 12) generierten Signale unverändert bleibt. 18. Optoelectronic device according to claim 17, characterized in that the switching signal remains unchanged by the signals generated by means of the test transmitter ( 13 , 14 ) and / or test receiver ( 11 , 12 ). 19. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich­ net, daß aus den mittels der Test-Sender (13, 14) und/oder Test- Empfänger (11, 12) generierten Signale wenigstens ein Prüfsignal ableit­ bar ist, welches über einen Prüf-Ausgang (25) ausgebbar ist.19. Optoelectronic device according to claim 18, characterized in that at least one test signal can be derived from the signals generated by means of the test transmitter ( 13 , 14 ) and / or test receiver ( 11 , 12 ), which can be derived via a test Output ( 25 ) can be output.
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